油渣經噴嘴在加壓固定床熔渣氣化爐噴射效果數值模擬

徐春霞，董衛果

(1.煤炭科學技術研究院有限公司 煤化工分院，北京 100013；2.煤基節能環保炭材料北京市重點實驗室，北京 100013；3.煤炭資源高效開采與潔凈利用國家重點實驗室，北京 100013)

0 引 言

煤直接液化是低階煤在高溫高壓下，借助供氫溶劑和催化劑，通過熱溶解、熱萃取、熱分解和加氫等物理化學過程，將大分子煤轉化成小分子油，并提高煤液化油的氫含量，脫除O、N、S等雜原子，生產潔凈液體燃料和化工原料的過程[1]。煤直接液化作為一種煤潔凈利用技術，對解決我國石油資源短缺、平衡能源結構具有重要戰略意義[2]。煤直接液化產物經固液分離，將液化油與未反應的煤有機質、礦物質和液化催化劑等固體分離，分離所得固體物稱為殘渣，因重質油含量較高又稱油渣，油渣是煤直接液化的重要副產物，占液化進料原煤的20%～30%，其利用程度直接影響到煤直接液化工藝的經濟性和污染物排放量[3-6]。煤直接液化殘渣的利用方式主要有氣化、燃燒和焦化等，煤直接液化工廠均需大量氫氣用于加氫反應，將油渣氣化進行氣化制氫，不僅可為煤直接液化工藝提供氫氣，還可消耗大量煤直接液化副產物油渣。液化殘渣加熱至軟化點后成流動的熔融狀態，可通過噴嘴直接噴入氣化爐進行氣化反應[7-9]。美國Texaco公司在20世紀80年代對H-Coal中試廠產生的液化殘渣進行氣化試驗，考察了液化殘渣經制漿后采用水煤漿進料和在較高溫度下熔融液態殘渣直接噴入氣化爐進料……